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第四章　光现象
4.4
光的折射
知识点整理
1.折射现象
（1）光从一种介质斜射入另一种介质时，传播方向发生偏折，这种现象叫做光的折射，如图所示。
（2）光的折射现象中的基本概念
①界面：两种物质的分界面（MM’）;
②入射光线：从一种介质射向另一种介质的光线（AO）;
③折射光线：进入另一种介质的光线（OB）;
④法线：经过入射点与界面垂直的直线（NN’）;
⑤入射角：人射光线与法线的夹角（∠AON，即∠i）;
⑥折射角：折射光线与法线的夹角（∠N’OB，即∠r）。
（3）生活中，我们发现筷子放在水里会“折断”；透过一块厚玻璃砖看手指，发现手指“错位”；你也可以把一个带玩具头的铅笔放在水里，让水面刚好在其颈部，看到其头部和身体好像“分家”了。这些奇特的现象都是光的折射现象。
2.光线的折射规律
（1）光的折射规律：光在发生折射时，折射光线、入光线、法线在同一平面内；折射光线和入射光线分别位于法线的两侧；折时角随入射角的改变而改变：入射角增时，折射角也增大；入射角减小时，角也减小；当光从空气垂直射入才或其他介质中时，传播方向不变；光的折射现象中，光路是可逆的。
3.生活中的折射现象
（1）现象∶从空气中看水中物体（如石头、鱼、池底等），看到的虚像比实物的位置偏高一些（如池水“变浅”）。
（2）现象：从水中看空气中的物体，看到的虚像比实际的位置也偏高一些。
知识点分类练习
【常考1】折射现象
【例1】如图所示，由于光的折射形成的是（　　）
A．倒立的“烛焰”
B．变幻的“手影”
C．“折断”的铅笔
D．金色的“日环”
【常考2】光的折射规律
【例2】人在水面下看到岸边景物的正确光路是（　　）
A．
B．
C．
D．
【例3】海洋馆里有专业的“人鱼表演”．“美人鱼”（B点为美人鱼的眼睛）在水下看见岸上的一盏灯在A点．请画出这盏灯的大概位置C点以及“美人鱼”看见灯的光路图．
【例4】随着我国经济的快速发展，很多厂商纷纷为自己的产品做广告。如图所示是某厂商为自己的饮料制作的广告，广告中有一处科学性的错误是_____，广告中违背的物理原理或规律是__________。
【常考3】生活中的折射现象
【例5】如图所示，射水鱼在水中看见水面上A处有一只蜻蜓在飞，请作出喷水鱼在水中吐水击落蜻蜓的路线。
【例6】如图甲所示是海市蜃楼的形成原理，在观察者看来，光好像是从海上的物体射来的一样。海市蜃楼的形成是由于光的______
产生的一种现象；如图乙所示，把一根筷子插入水中，筷子看起来弯折了，这是因为_______
从一种介质射入另一种介质时发生_______现象。
难点攻克
1.光的折射现象
【例1】如图所示，人眼在A点看见河里B点有一条小鱼，渔夫叉鱼时，应瞄准_______才能够叉到鱼；若从A点射出一束激光，要使激光能照射到小鱼，该激光应射向_______（　　）
A．B点；B点
B．B点上方；B点下方
C．B点下方；B点
D．B点左方；B点
2.运用光的折射规律作图及应用
【例2】如图所示，一束光沿AO方向从水中射向空气中．画出它的反射光线和折射光线．
【例3】如图所示，一束光从直角三角形玻璃砖AB面垂直射入，并从玻璃砖AC面射出，请画出光束进入玻璃砖和离开玻璃砖后的光线。
________
3.光的反射、折射综合
【例4】如图所示，一条光线沿半径方向射向半圆柱体玻璃砖，请作出它在圆弧面上的折射光线和底面上的反射光线；
【例5】如图所示，一束水平光线从空气进入玻璃，请作出反射光线和折射光线。
基础练习
１.如图所示的四种现象中，由光的折射形成的是（　　）
A．水中荷花的倒影
B．屏幕上的手影
C．小孔成像
D．放大镜
2.夜间潜水时，水面下的人与岸上的另一人以光互传信息，如图所示，图中可能是光信息传播路径的是（　　）
A．甲丙
B．甲丁
C．乙丁
D．乙丙
3.下列所涉及的物理知识，解释合理的是（　　）
A．雨后天空中可以看到彩虹是光的反射形成的
B．岸边的景物在水中的“倒影”是由于光的反射而形成的实像
C．我们看到水中的物体比实际位置浅是由于光的折射形成的
D．小明在阳光下身后的影子是由光沿直线传播形成的实像
4.诗词是中华文化的瑰宝之一，许多优美的诗词是对生活和自然现象的生动描述，也与物理知识紧密联系，下列诗词与对应的物理知识有误的一项的是（　　）
A．“两岸青山相对出，孤帆一片日边来”﹣﹣“孤帆”运动，是以江岸为参照物的
B．“潭清疑水浅，荷动知鱼散”﹣﹣潭水看起来变浅了，是光的反射现象
C．“岚雾今朝重，江山此地深”﹣﹣“雾”是液化形成的
D．“床前明月光，疑是地上霜”﹣﹣霜实际是固态，是由水蒸气凝华形成
5.陶瓷茶杯底部放有一枚硬币，人移动到某一位置时看不见硬币（如图甲），往茶杯中倒入一些水后，又能够看见硬币了（如图乙）。能正确反映其中奥秘的光路图的是（　　）
A．
B．
C．
D．
6.使入射光线垂直于反射面入射，则入射角的大小为
；沙漠上空出现海市蜃楼是属于光的　
（选填“反射”或“折射”）现象。
7.在河边散步的小明（C点）发现，水中的鱼游到了“路灯罩”里，小明看到水中的灯是因为光由
点射向水面（选填“A”、“B”或“C”，下同），再射向
点形成的；看到水中的鱼是光由
射向
而形成的（填介质名称）。
8.请按要求作图：
当光线从空气射向水中时，它的折射光线如图所示，请画出入射光线．
9.一束光从空气斜射到某液面上同时发生反射和折射，入射光线与液面成37°角，如图所示。请画出反射光线和折射光线的大致位置。
能力提升
１.如图，空气中某点光源S发出一条光线射向水面，在水面发生反射和折射，反射光线经过P点。请在图中作出这条入射光线、对应的反射光线和折射光线的大致方向（保留作图痕迹）。
2.实验小组甲在“探究光的折射现象”时，光线从空气斜射入玻璃中，发生了折射现象，从甲图中可以看出折射角r小于入射角i。实验小组乙同学意外发现：当光沿某方向从半圆玻璃砖折射进入空气时，折射光消失而反射光却变得更亮，如图乙。老师告诉他们这是光的全反射现象。课后，小明同学查到光从玻璃射向空气时的一些数据如下表。
入射角i
0°
10°
20°
30°
40°
41.2°
41.8°
42°
折射角r
0°
15.2°
30.9°
48.6°
74.6°
81°
90°
/
反射能量
5%
7%
26%
43%
77%
84%
100%
100%
（1）丙图中的折射光线是入射光线Ⅰ的折射光线，请在丙图中画出入射光线Ⅱ进入玻璃中传播时的折射光线大致方向。
（2）根据光路可逆性，请你结合表中数据合理推理：当光从空气斜射进入玻璃时
（选填“能”或“不能”）发生全反射现象。
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精品试卷·第
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页
（共
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第四章　光现象
4.4
光的折射
知识点整理
1.折射现象
（1）光从一种介质斜射入另一种介质时，传播方向发生偏折，这种现象叫做光的折射，如图所示。
（2）光的折射现象中的基本概念
①界面：两种物质的分界面（MM’）;
②入射光线：从一种介质射向另一种介质的光线（AO）;
③折射光线：进入另一种介质的光线（OB）;
④法线：经过入射点与界面垂直的直线（NN’）;
⑤入射角：人射光线与法线的夹角（∠AON，即∠i）;
⑥折射角：折射光线与法线的夹角（∠N’OB，即∠r）。
（3）生活中，我们发现筷子放在水里会“折断”；透过一块厚玻璃砖看手指，发现手指“错位”；你也可以把一个带玩具头的铅笔放在水里，让水面刚好在其颈部，看到其头部和身体好像“分家”了。这些奇特的现象都是光的折射现象。
2.光线的折射规律
（1）光的折射规律：光在发生折射时，折射光线、入光线、法线在同一平面内；折射光线和入射光线分别位于法线的两侧；折时角随入射角的改变而改变：入射角增时，折射角也增大；入射角减小时，角也减小；当光从空气垂直射入才或其他介质中时，传播方向不变；光的折射现象中，光路是可逆的。
3.生活中的折射现象
（1）现象∶从空气中看水中物体（如石头、鱼、池底等），看到的虚像比实物的位置偏高一些（如池水“变浅”）。
（2）现象：从水中看空气中的物体，看到的虚像比实际的位置也偏高一些。
知识点分类练习
【常考1】折射现象
【例1】如图所示，由于光的折射形成的是（　　）
A．倒立的“烛焰”
B．变幻的“手影”
C．“折断”的铅笔
D．金色的“日环”
【答案】C
【解答】解：
A．倒立的“烛焰”属于小孔成像，是由光的直线传播形成的，故A错误；
B．手在屏幕上形成的手影，是光的直线传播形成的，故B错误；
C．铅笔好像在水面处折断，是铅笔反射的光从水中斜射入空气中发生光的折射造成的；故C正确；
D．金色的“日环”，是光的直线传播形成的，故D错误。
【常考2】光的折射规律
【例2】人在水面下看到岸边景物的正确光路是（　　）
A．
B．
C．
D．
【答案】C
【解答】解：
人在水面下看到岸边景物，是景物反射的光由空气射到水面上发生折射后进入了人的眼睛，由光的折射定律知，折射角小于入射角，故ABD错误、C正确。
【例3】海洋馆里有专业的“人鱼表演”．“美人鱼”（B点为美人鱼的眼睛）在水下看见岸上的一盏灯在A点．请画出这盏灯的大概位置C点以及“美人鱼”看见灯的光路图．
【答案】．
【例4】随着我国经济的快速发展，很多厂商纷纷为自己的产品做广告。如图所示是某厂商为自己的饮料制作的广告，广告中有一处科学性的错误是_____，广告中违背的物理原理或规律是__________。
【答案】勺子看起来是直的
光的折射规律
【解析】
[1][2]由光的折射现象可知，当把勺子斜插入饮料时，会发生折射现象，从外面看勺子好像在液面处被折断了，而图中的勺子看起来是直的，它违背了光的折射规律。
【常考3】生活中的折射现象
【例5】如图所示，射水鱼在水中看见水面上A处有一只蜻蜓在飞，请作出喷水鱼在水中吐水击落蜻蜓的路线。
【答案】
连结鱼看到的蜻蜓A与鱼的连线，确定入射点和折射光线，过入射点画出法线，再根据光由空气斜射入水中时，折射角小于入射角画出入射光线，确定了蜻蜓A的实际位置A'，再连接鱼B与实际蜻蜓A'的连线，就是鱼在水中吐水击落蜻蜓的路线，如图所示：
【例6】如图甲所示是海市蜃楼的形成原理，在观察者看来，光好像是从海上的物体射来的一样。海市蜃楼的形成是由于光的______
产生的一种现象；如图乙所示，把一根筷子插入水中，筷子看起来弯折了，这是因为_______
从一种介质射入另一种介质时发生_______现象。
【答案】折射
光
折射
【解析】
[1]海市蜃楼是光在不均匀的大气中传播形成的，属于光的折射现象。
[2]筷子插入水中部分反射的光，从水中斜射入空气，在水面处发生折射，折射光线远离法线进入人眼中，人眼逆着折射光线看到筷子的虚像在筷子的上方，所以插入水中的筷子变弯。
难点攻克
1.光的折射现象
【例1】如图所示，人眼在A点看见河里B点有一条小鱼，渔夫叉鱼时，应瞄准_______才能够叉到鱼；若从A点射出一束激光，要使激光能照射到小鱼，该激光应射向_______（　　）
A．B点；B点
B．B点上方；B点下方
C．B点下方；B点
D．B点左方；B点
【答案】C
【解答】解：水中看到的鱼（虚像）在实际鱼位置的上方，则实际鱼的位置在B点的下方；
连接AB，过折射点做法线，根据光从空气斜射入水中，折射角小于入射角画出折射光线的位置，虽然人看到的B点是鱼的虚像，鱼的实际位置在B点的正下方，因为激光在进入水的时候也会发生折射，所以照着B点，激光也就刚好落在鱼上了。如图所示：
2.运用光的折射规律作图及应用
【例2】如图所示，一束光沿AO方向从水中射向空气中．画出它的反射光线和折射光线．
【答案】
【例3】如图所示，一束光从直角三角形玻璃砖AB面垂直射入，并从玻璃砖AC面射出，请画出光束进入玻璃砖和离开玻璃砖后的光线。
________
【答案】
3.光的反射、折射综合
【例4】如图所示，一条光线沿半径方向射向半圆柱体玻璃砖，请作出它在圆弧面上的折射光线和底面上的反射光线；
【答案】
【例5】如图所示，一束水平光线从空气进入玻璃，请作出反射光线和折射光线。
【答案】
基础练习
１.如图所示的四种现象中，由光的折射形成的是（　　）
A．水中荷花的倒影
B．屏幕上的手影
C．小孔成像
D．放大镜
【答案】D
【解答】解：A、荷花在水中的倒影，属于平面镜成像，是光的反射现象，故A不符合题意；
B、屏幕上的手影，影子的形成，是光的直线传播形成的，故B不符合题意；
C、蜡烛通过小孔成像，是光的直线传播形成的，故C不符合题意；
D、放大镜属于凸透镜，对光线具有会聚作用，成像原理是光的折射，故D符合题意。
2.夜间潜水时，水面下的人与岸上的另一人以光互传信息，如图所示，图中可能是光信息传播路径的是（　　）
A．甲丙
B．甲丁
C．乙丁
D．乙丙
【答案】C
【解答】解：
先过入射点垂直于水面作出法线，如图所示：
若水面下的人以光传递信息给岸上人时，光由水斜射入空气中，折射角应大于入射角，由图可知
乙符合；若岸上人以光传递信息给水面下的人时，光由空气斜射入水中，折射角应小于入射角，由图可知丁符合。
3.下列所涉及的物理知识，解释合理的是（　　）
A．雨后天空中可以看到彩虹是光的反射形成的
B．岸边的景物在水中的“倒影”是由于光的反射而形成的实像
C．我们看到水中的物体比实际位置浅是由于光的折射形成的
D．小明在阳光下身后的影子是由光沿直线传播形成的实像
【答案】C
【解答】解：A、彩虹是由于雨后空气中含有大量的小水珠，太阳经过小水珠不断的反射和折射，形成的色散现象，故A错误；
B、倒影属于平面镜成像，是由光的反射形成的虚像，故B错误；
C、从水面上看到水中物体的像比物体的实际位置浅，是光的折射现象，故C正确；
D、小明在阳光下身后的影子是由光沿直线传播形成的，影子不是像，故D错误。
4.诗词是中华文化的瑰宝之一，许多优美的诗词是对生活和自然现象的生动描述，也与物理知识紧密联系，下列诗词与对应的物理知识有误的一项的是（　　）
A．“两岸青山相对出，孤帆一片日边来”﹣﹣“孤帆”运动，是以江岸为参照物的
B．“潭清疑水浅，荷动知鱼散”﹣﹣潭水看起来变浅了，是光的反射现象
C．“岚雾今朝重，江山此地深”﹣﹣“雾”是液化形成的
D．“床前明月光，疑是地上霜”﹣﹣霜实际是固态，是由水蒸气凝华形成
【答案】B
【解答】解：
A、以“帆船”为参照物，“青山”和“帆船”之间的位置发生了变化，故“青山”是运动的；以“河岸”为参照物，“孤帆”与“河岸”之间的位置发生了变化，说明“孤帆”是运动的，故A正确。
B、潭底反射的光线由水中斜射入空气时，在水面上发生折射，折射角大于入射角，折射光线进入人眼，人眼会逆着折射光线的方向看去，就会觉得潭底变浅了，故B错误。
C、雾是空气中的水蒸气遇冷凝结成的小水滴，属于液化现象；故C正确。
D、霜是固态，是由空气中的水蒸气遇冷形成的，是凝华现象，故D正确。
5.陶瓷茶杯底部放有一枚硬币，人移动到某一位置时看不见硬币（如图甲），往茶杯中倒入一些水后，又能够看见硬币了（如图乙）。能正确反映其中奥秘的光路图的是（　　）
A．
B．
C．
D．
【答案】D
【解答】解：硬币反射出的光线被陶瓷茶杯侧壁挡住，人看不见硬币了，这是光在同种均匀介质中沿直线传播的缘故；
倒入一些水后，硬币反射的光线从水中斜射入空气中时，在水面处发生折射，折射光线远离法线方向，人眼逆着折射光线看去，看到的是变高的硬币的像。
6.使入射光线垂直于反射面入射，则入射角的大小为
；沙漠上空出现海市蜃楼是属于光的　
（选填“反射”或“折射”）现象。
【答案】0°；折射
【解答】解：（1）根据光的反射定律，反射角等于入射角，已知入射光线垂直于反射面入射，入射光线、反射光线和法线重合，此时的入射角为0°；
（2）沙漠上空出现海市蜃楼是光在密度不均匀的空气中传播时会发生折射现象。
7.在河边散步的小明（C点）发现，水中的鱼游到了“路灯罩”里，小明看到水中的灯是因为光由
点射向水面（选填“A”、“B”或“C”，下同），再射向
点形成的；看到水中的鱼是光由
射向
而形成的（填介质名称）。
【答案】A；C；水；空气
【解答】解：小明看到水中的灯是路灯通过水面形成的虚像；路灯从A点发出的光线经过水面反射后进入小明的眼睛C点，人眼逆着光线看去，就看到了路灯的像；看到水中的鱼是变浅的虚像，是光由水中射向空气中发生折射而形成的。
8.请按要求作图：
当光线从空气射向水中时，它的折射光线如图所示，请画出入射光线．
【答案】
9.一束光从空气斜射到某液面上同时发生反射和折射，入射光线与液面成37°角，如图所示。请画出反射光线和折射光线的大致位置。
【答案】
能力提升
１.如图，空气中某点光源S发出一条光线射向水面，在水面发生反射和折射，反射光线经过P点。请在图中作出这条入射光线、对应的反射光线和折射光线的大致方向（保留作图痕迹）。
【答案】见试题解答内容
【解答】解：根据平面镜成像的规律：像与物关于镜面对称，作出点光源S在关于水面的对称点S′，即像点。连接S′P，与水面的交点O即为入射点，连接SO即为入射光线；连接OP即为反射光线；过入射点O做水面的垂线即为法线，光由空气斜射入水中时，折射角小于入射角，在法线右侧的水中画出折射光线OA．如图所示：
2.实验小组甲在“探究光的折射现象”时，光线从空气斜射入玻璃中，发生了折射现象，从甲图中可以看出折射角r小于入射角i。实验小组乙同学意外发现：当光沿某方向从半圆玻璃砖折射进入空气时，折射光消失而反射光却变得更亮，如图乙。老师告诉他们这是光的全反射现象。课后，小明同学查到光从玻璃射向空气时的一些数据如下表。
入射角i
0°
10°
20°
30°
40°
41.2°
41.8°
42°
折射角r
0°
15.2°
30.9°
48.6°
74.6°
81°
90°
/
反射能量
5%
7%
26%
43%
77%
84%
100%
100%
（1）丙图中的折射光线是入射光线Ⅰ的折射光线，请在丙图中画出入射光线Ⅱ进入玻璃中传播时的折射光线大致方向。
（2）根据光路可逆性，请你结合表中数据合理推理：当光从空气斜射进入玻璃时
（选填“能”或“不能”）发生全反射现象。
【答案】（1）如下图
（2）不能
【解答】解：（1）折射角随着入射角的增大而增大，光从空气斜射入玻璃时折射角大于入射角，故入射光线Ⅱ进入玻璃中传播时的折射光线大致方向II′如图所示：
。
（2）据光路可逆，当光从空气斜射向玻璃时，折射角小于入射角，因此折射光线不能消失，不能发生全反射现象。
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